waterstof hanteerbaar maken
Ammoniak heeft hogere energiedichtheid dan waterstof
Ammoniak maakt het mogelijk om energie-overschotten in Nederland op te slaan om ze later, bijvoorbeeld 's winters, weer in te zetten. Ook valt te denken aan velden met zonnepanelen in bijvoorbeeld de Sahara, waar de opgewekte stroom meteen wordt gebruikt voor de productie van ammoniak, die naar Nederland getransporteerd kan worden. Extra hoogspanningskabels zijn dan niet nodig.
"Door waterstof aan stikstof te binden krijg je ammoniak, dat veel beter hanteerbaar is en een veel hogere volumetrische energiedichtheid heeft"
energiedichtheid waterstof niet direct bruikbaar
"Het gaat ons erom waterstof hanteerbaar te maken," zegt Geert Laagland, projectleider van het Power2Ammonia-project bij Nuon. “De energiedichtheid van waterstof is op volumebasis veel te laag. Wil je het als brandstof transporteren of opslaan, dan moet je het eerst vloeibaar maken door het te comprimeren tot 700 bar of af te koelen tot bijna het absolute nulpunt. Door het aan stikstof te binden krijg je ammoniak, dat veel beter hanteerbaar is en een veel hogere volumetrische energiedichtheid heeft. Op gewichtsbasis is de energiedichtheid van ammoniak met 18,7 megajoule per kilogram (lower heating value - red.) iets minder dan de helft van die van aardgas." Ammoniak acht hij zeer geschikt voor de seizoensopslag van duurzame energie, batterijen alleen voor de opslag gedurende enkele dagen.
Ammoniak maakt het volgens Laagland mogelijk overschotten aan energie in Nederland op te slaan om later, bijvoorbeeld 's winters, weer in te zetten. Ook valt te denken aan velden met zonnepanelen in bijvoorbeeld de Sahara, waar de opgewekte stroom meteen wordt gebruikt voor de productie van ammoniak, die naar Nederland getransporteerd kan worden. Er hoeven dan geen extra hoogspanningskabels te worden gelegd. Er leven ook ideeën om de ammoniakinstallaties te plaatsen op oude boorplatforms ver weg uit de kust, die draaien op de energie van nabijgelegen windturbines. Af en toe komt een schip de geproduceerde ammoniak ophalen. Er hoeven dan geen dure stroomkabels van de windmolens naar de kust te worden aangelegd.
Tweede gasturbine Magnumcentrale
Samen met de Universiteit Twente kijkt Nuon met name naar hoe ammoniak in een combined cycle kan worden ingepast (combinatie van gasturbine en stoomturbine als aandrijving voor de stroomgenerator) en naar de aspecten van de verbranding van ammoniak in gasturbines.
"Over vijf jaar willen we zover zijn dat we ammoniak in een demonstratie-installatie kunnen maken en als brandstof samen met aardgas kunnen mee stoken in onze Magnum-energiecentrale. Over tien jaar moet er een volledig systeem zijn voor de productie, opslag en gebruik van ammoniak op ons terrein aan de Eemshaven. Het zou dan ook mogelijk moeten zijn om volledig op ammoniak als koolstofvrije brandstof te kunnen draaien", aldus Laagland.
Volgens hem kan met de huidige technologie elektriciteit in ammoniak worden omgezet met een energetisch rendement van zestig procent. Met de in ontwikkeling zijnde technologieën worden rendementen van meer dan 70 procent verwacht, maar ook meer flexibiliteit. "Omgekeerd gaat het opwekken van elektriciteit met ammoniak als brandstof eveneens met een rendement van zestig procent gepaard. Dat doe je met een combined cycle, die al vergaand geoptimaliseerd is. Daar valt dus niet veel meer aan te verbeteren", voegt Laagland eraan toe.